Аналоговые ключи на полевых транзисторах

На полевых транзисторах с р-n переходами аналоговые ключи обладают целым рядом достоинств, которые станут понятны, рассмотрев конкретную схему (рис 11.12).

Рис 11.12. Аналоговый ключ на n-канальном полевом транзисторе с p-n переходом. а) схема; б) входная вольтамперная характеристика транзистора.

Резистор R1 обеспечивает гальваническую связь затвора с истоком и обычно выбирается порядка 1 МОм.

При подаче управляющего сигнала Uупр < -Uвх max диод VD1 открыт и на затвор подается отрицательное напряжение, которое запирает транзистор, размыкая сигнальную цепь.

Если Uупр < +Uвх, диод VD1 заперт, гальванически изолируя цепь управления и цепь аналогового сигнала. Напряжение на затворе такое же, как на истоке, за счет сопротивления R1 (Uзи=0). Транзистор открыт, ток стока максимальный (см. рис 11.12б), канал имеет минимальное сопротивление. Входной сигнал передается на выход ключа.

Достоинства: простота, гальваническая изоляция цепей управления.

Недостатки: При больших амплитудах аналогового сигнала напряжение между стоком и затвором модулирует сопротивление канала, вследствие чего возникают искажения выходного сигнала. Малые искажения обеспечиваются только при небольшой амплитуде аналогового сигнала. В такой схеме нельзя использовать разделительный конденсатор, который при закрытом транзисторе VT1 будет заряжаться до отрицательного уровня управляющего сигнала.

Подобные ключи технологически совместимы с интегральными микросхемами, используются в аналоговых ИС.